Пример. Статический расчет объемной гидропередачи

Рассмотрим широко распространенную объемную гидропередачу с замкнутой циркуляцией потока, которая обычно применяется в приводе трансмиссий мобильных машин, а также для привода различного вида лебедок, механизмов поворота кранов, экскаваторов и т.п.

Рис.6.  Расчетная схема объемной гидропередачи ( а ) и результаты статического расчета ( б )

На рис. 6 а показана расчетная схема объемной гидропередачи с замкнутой циркуляцией потока, с одним основным насосом (27-28-3) и двумя гидромоторами (46-45-52) и (48-47-53). Для регулирования скорости и изменения направления вращения валов гидромоторов в приводе используется реверсивный насос переменной подачи. Гидропередача снабжена предохранительными клапанами и системой подпитки, включающей насос подпитки постоянной подачи (1-2-3), обратные, переливной и предохранительный клапаны.

Для сложных схем статический расчет представляет особый интерес. Во-первых, в ряде случаев он необходим для получения механических характеристик, во-вторых, для задания точных начальных условий при проведении последующего динамического расчета, в-третьих, для выбора аппаратуры при проведении экспериментов, и наконец, для выбора элементов определенного типоразмера на стадии проектирования гидросхемы.

Исходные данные для решения задачи статического расчета объемной гидропередачи (рис. 6 а ) приведены ниже. Схема содержит 45 элементов и 60 узлов. Основные параметры гидросистемы:

основной насос: 207.32

насос подпитки: НШ-46

гидромоторы : 210.25

клапаны (клапанная коробка): 502.32

трубопроводы:

рукава высокого давления: диаметр 20 мм, длина (28-24) и (23-27) – 1.2 м, (32-48), (44-46), (47-33) и (45-43) – 2.13 м;
стальные трубопроводы: диаметр 18 мм, длина (2-4) – 2 м, (5-29) – 1 м, остальные – 0.2 м;

тройники:

диаметры в узлах тройников: (30-32-44), (43-33-34) – 20 мм, остальные – 18 мм, коэффициенты местного сопротивления ветвей тройников: (13-14-12), (29-10-11) – 1.0, 1.0, 1.0; (30-32-44), (43-33-34) – 10.0, 10.0, 10.0; остальные – 0.6, 0.6, 0.6;

рабочая жидкость: плотность – 900 кг/м³, кинематическая вязкость – 3·10 -5 м²/с.

В результате линеаризации уравнений гидроэлементов, структурного анализа и минимизации числа переменных схема описывается системой линейных алгебраических уравнений 76-го порядка. Окончательные результаты статического расчета (рис. 6 б ) получены за 5 итераций.